渦ベースのスピントルクナノオシレータを用いたデジタル/アナログ変調/復調スキーム

Digital and analogue modulation and demodulation scheme using vortex-based spin torque nano-oscillators.

• Alex S Jenkins
• Lara San Emeterio Alvarez
• Paulo P Freitas
• Ricardo Ferreira

抄録

従来の通信システムでは、キャリア信号の周波数、振幅、位相を変調して情報を伝送していました。近年、自律型ローカルセンサーネットワークやオンチップ通信などのローカル通信では、超広帯域の信号伝送が注目されており、従来のエレクトロニクスの課題となっています。本報告では、これを発展させ、渦を利用したSTNOが持つ特定の動的位相が、広帯域アナログダイナミックセンサ（WADS）にも適していることを示す。このSTNOの多機能性は、新しい変調・復調スキームの基礎となるものであり、公称的に同一のデバイスをデジタルまたはアナログの両方の方法で情報を伝送するために使用することができ、データの高効率伝送を可能にする可能性があります。

In conventional communications systems, information is transmitted by modulating the frequency, amplitude or phase of the carrier signal, which often occurs in a binary fashion over a very narrow bandwidth. Recently, ultra-wideband signal transmission has gained interest for local communications in technologies such as autonomous local sensor networks and on-chip communications, which presents a challenge for conventional electronics. Spin-torque nano-oscillators (STNOs) have been studied as a potentially low power highly tunable frequency source, and in this report we expand on this to show how a specific dynamic phase present in vortex-based STNOs makes them also well suited as Wideband Analogue Dynamic Sensors (WADS). This multi-functionality of the STNOs is the basis of a new modulation and demodulation scheme, where nominally identical devices can be used to transmit information in both a digital or analogue manner, with the potential to allow the highly efficient transmittance of data.